Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του «Πρωτόκολλο Διαδικτύου»

γλωσ. βελτιώσεις
(γλωσ. βελτιώσεις)
Το '''Πρωτόκολλο Διαδικτύου (IP)''' (''αγγλ.'', '''Internet Protocol'''), αποτελεί τοτην κύριοκυριώτερη πρωτόκολλοσύμβαση επικοινωνίας για τη μετάδοση δεδομενογραμμάτων (αγγλ. datagrams), δηλαδή πακέτων δεδομένων, σε ένα '''''διαδίκτυο'''''<sup>1</sup>, και είναι τμήμα της [[TCP/IP|Συλλογής Πρωτοκόλλων Διαδικτύου]]. Το Πρωτόκολλο IP είναιΕίναι υπεύθυνο για τη δρομολόγηση των πακέτων δεδομένων ανάμεσα στα διάφορα δίκτυα, ανεξάρτητα από την υποδομή τους, και αποτελεί το κύριο πρωτόκολλο πάνω στο οποίο είναι βασισμένο το [[Διαδίκτυο]].
 
Το Πρωτόκολλο IP,πρωτόκολλο ανήκει στο Επίπεδο Δικτύου, στο [[TCP/IP#Επίπεδα της Σουίτας TCP/IP|Μοντέλο Διαστρωμάτωσης TCP/IP]]. Καθορίζει τη μορφή των πακέτων που στέλνονται μέσω ενός διαδικτύου, καθώς και τους μηχανισμούς που χρησιμοποιούνται για την προώθηση των πακέτων από έναν υπολογιστή προς έναν τελικό προορισμό μέσω ενός ή περισσότερων δρομολογητών. Γι' αυτούς τους σκοπούς, το IPπρωτόκολλο, χρησιμοποιεί συγκεκριμένες μεθόδους διευθυνσιοδότησης και δομές για την [[ενθυλάκωση]] των πακέτων δεδομένων.
 
Το '''Πρωτόκολλο IP'''πρωτόκολλο εισήχθηπρωτοπαρουσιάστηκε από τους Vint Cerf και Bob Kahn το 1974. Συνδέεται στενά με το [[TCP|Πρωτόκολλο Ελέγχου Μετάδοσης]] ('''TCP'''), με αποτέλεσμα ολόκληρη η σουίτασυλλογή των πρωτοκόλλων του Διαδικτύου να αναφέρεται απλά ως σουίτα [[TCP/IP]].
 
Η πρώτη μεγάλης κλίμακας έκδοση του Πρωτοκόλλου IP,πρωτόκολλο ήταν η έκδοση 4 ('''[[IPv4]]''') η οποία επικρατεί μέχρι και σήμερα σε όλο το Διαδίκτυο. Ωστόσο, λόγω του ότι δεν επαρκούν πλέον οι διαθέσιμες διευθύνσεις, τα τελευταία χρόνια, έχει αναπτυχθεί η διάδοχη έκδοση του πρωτοκόλλου, η έκδοση 6 ('''[[IPv6]]'''), η οποία είναι εν ενεργεία και χρησιμοποιείται εξαπλωνόμενηολοένα και περισσότερο σε όλο τον κόσμο. Οι τελευταίες διευθύνσεις IPv4 παραδόθηκαν σε ειδική τελετή, στις 3 Φεβρουαρίου του 2011, στο Μαϊάμι.<ref>{{cite web|url= http://www.prweb.com/releases/ICANN/IPv6/prweb8107778.htm|title= Available Pool of Unallocated IPv4 Internet Addresses Now Completely Emptied |accessdate=2011-04-07 |accessmonthday= |accessyear= |author= |last= |first= |authorlink= |coauthors= |date= |year= |month= |format= |work= |publisher= |pages= |language= Αγγλικά|archiveurl= |archivedate=}}</ref>
 
== Υπηρεσίες ==
Το '''Πρωτόκολλο IP''',πρωτόκολλο είναι υπεύθυνο για τη διευθυνσιοδότηση των κόμβων και την δρομολόγηση των πακέτων από έναν υπολογιστή προς έναν τελικό προορισμό, κατά μήκος ενός ή περισσότερων δικτύων. Για το σκοπό αυτό, το πρωτόκολλο IP, καθορίζει ένα σύστημα διευθυνσιοδότησης, το οποίο έχει δύο λειτουργίες. Έτσι κάθεΚάθε πακέτο IP, αποτελείται από μια κεφαλίδα και στη συνέχεια ακολουθούν τα δεδομένα. Στη κεφαλίδα αυτή εμπεριέχονται πληροφορίες: πρώτον, για τα δεδομένα πουτου εμπεριέχονται στο πακέτοπακέτου και δεύτερον, οι διευθύνσεις αφετηρίας και προορισμού. Η διαδικασία προσθήκης της κεφαλίδας σε ένα πακέτο δεδομένων ονομάζεται [[ενθυλάκωση]].
 
Το Πρωτόκολλο IPπρωτόκολλο είναι μια υπηρεσία χωρίς σύνδεση, είναι ανεξάρτητο από την τεχνολογία τουτης υλικού,υλικής πουυποδομής χρησιμοποιείταιτου σε κάθε δίκτυο,δικτύου και δεν χρειάζεται να την γνωρίζει πριν την μετάδοση.
 
== Αξιοπιστία ==
Εκτός από τον ορισμό της μορφής των αυτοδύναμων πακέτων, το Πρωτόκολλο ΙPπρωτόκολλο ορίζει τη σημασιολογία της επικοινωνίας, και χρησιμοποιεί τον όρο βέλτιστη προσπάθεια, για να περιγράψει την υπηρεσία που παρέχει. Ουσιαστικά το πρότυπο αυτό ορίζει, ότι παρ’ όλο που το πρωτόκολλο IP κάνει τη βέλτιστη δυνατή προσπάθεια για να αποδώσει ένα πακέτο στο προορισμό του, τοη υποκείμενοφυσική υλικόυποδομή από το οποίο είναι φτιαγμένα τατου εκάστοτε δίκτυαδικτύου που διασχίζει, μπορεί να συμπεριφερθεί λανθασμένα. Έτσι, το πρωτόκολλο, δεν εγγυάται ότι θα μπορέσει να αντιμετωπίσει τα παρακάτω προβλήματα:
* Αλλοίωση δεδομένων
* Απώλεια αυτοδύναμου πακέτου
* Επίδοση με καθυστέρηση ή εκτός σειράς.
 
Για την αντιμετώπιση του κάθε ενός από αυτά τα σφάλματα, χρειάζονται πρόσθετα, υψηλότεραανώτερα επίπεδα λογισμικού πρωτοκόλλων.
 
Η μόνη διαβεβαίωση που μπορεί να δώσει το πρωτόκολλο IP στην έκδοση 4 (IPv4), είναι το αν τα μπιτδυαδικά ψηφία της κεφαλίδας έχουν υποστεί αλλοίωση ή όχι κατά τη διάρκεια της μεταφοράς. Αυτή η πληροφορία εμπεριέχεται σε ένα πεδίο της κεφαλίδας του IP πακέτου, που ονομάζεται Άθροισμα Ελέγχου Κεφαλίδας (Αγγλ. Header Checksum). Κάνοντας χρήση του checksumαθροίσματος ελέγχου, μπορεί να διαπιστωθεί εάν η κεφαλίδα έχει μεταφερθεί σωστά ή όχι, και, αναλόγως, το πακέτο απορρίπτεται ή όχιγίνεται αποδεκτό.
 
Στην έκδοση 6 ([[IPv6]]) ωστόσο, έχει εγκαταλειφθεί η χρήση του αθροίσματος ελέγχου κεφαλίδας, προς όφελος της ταχείας προώθησης μέσω ορισμένων στοιχείων δρομολόγησης στο δίκτυο.
 
== Σχετικά Διαγράμματα ==
 
== Μορφή Πακέτου ==
Ένα IP πακέτο αποτελείται από το τμήμα της επικεφαλίδας και το τμήμα δεδομένων.
 
=== Επικεφαλίδα ===
Η επικεφαλίδα στο IPv4 αποτελείται από 14 πεδία, από τα οποία τα 13 είναι απαραίτητα. Το 14δέκατο τέταρτο πεδίο είναι προαιρετικό (με το κόκκινο φόντο στον πίνακα) και ονομάζεται: Επιλογές. Τα πεδία στην επικεφαλίδα πακετάρονται με το περισσότερο σημαντικό πεδίο εμπρός και για το διάγραμμα και τη συζήτηση, τα περισσότερο σημαντικά bitδυαδικά ψηφία βρίσκονται μπροστά. Έτσι το 0 είναι το [[“περισσότερο σημαντικό bit”]] [[MSB]]), έτσι ‘ώστε για παράδειγμα το πεδίο «έκδοση» βρίσκεται στα 4 περισσότερο σημαντικά bitδυαδικά ψηφία του πρώτου Byte.
 
{| class="wikitable" style="text-align:center"
 
==== Έκδοση ====
Το πρώτο πεδίο της επικεφαλίδας σε ένα IP πακέτο είναι το πεδίο της έκδοσης του πρωτοκόλλου, μήκους 4-bitτεσσάρων δυαδικών ψηφίων. Για το [[IPv4]] αυτό έχει την τιμή 4 (απ’ όπου και προέρχεται το όνομα IPv4).
 
==== Μήκος Επικεφαλίδας (IHL) ====
Το δεύτερο πεδίο (4-bitsμήκος τεσσάρων δυαδικων ψηφίων) είναι το μήκος της επικεφαλίδας (Αγγλ. IHL, Internet Header Length). Αυτό μας δίνει το μήκος της επικεφαλίδας σε λέξεις των 32 bitδυαδικών ψηφίων. Επειδή η επικεφαλίδα του IPv4 μπορεί να περιέχει μεταβλητό αριθμό επιλογών, αυτό το πεδίο παρέχει το μήκος της επικεφαλίδας. Η μικρότερη τιμή του πεδίου είναι 5 (RFC 791), που σημαίνει ότι το μήκος είναι 5×32 = 160 bits = 20 bytes. Επειδή το πεδίο είναι 4 bitδυαδικά ψηφία, το μέγιστο μήκος είναι 2<sup>4</sup>-1=15 λέξεις (15×32 bits) ή 480 bits = 60 [[bytes]].
 
==== Συνολικό Μήκος ====
Το πεδίο αυτό έχει μήκος16-bitsμήκος 16 δυαδικων ψηφίων. Καθορίζει το συνολικό μήκος του κομματιού (Αγγλ. fragment) σε bytes, συμπεριλαμβανομένων της επικεφαλίδας και των δεδομένων. Το ελάχιστο μήκος του πακέτου είναι 20 bytes (20 bytes επικεφαλίδα +0 bytes δεδομένα) και το μέγιστο μήκος είναι 2<sup>16</sup>-1=65535 bytes, καθότι το μήκος του πεδίου Συνολικό Μήκος είναι 16 bits.
 
Διάφορες συσκευές, και μερικές φορές τα υποδίκτυα, μπορεί να επιβάλλουν περιορισμούς στο μέγεθος των αυτοδύναμων πακέτων, τα οποία σ’ αυτήν την περίπτωση πρέπει να σπάσουνδιασπαστούν σε μικρότερα κομμάτια. Στο IPv4 η διάσπαση μπορεί να γίνει στους σταθμούς εργασίας ή στους [[δρομολογητές]].
 
==== Αναγνώριση ====
Το πεδίο αυτό είναι ένα πεδίο ταυτότηταςταυτοποίησης και χρησιμεύει για τον μοναδικό προσδιορισμό των κομματιών (Aggl. fragments) που ανήκουν στο ίδιο αρχικό IP αυτοδύναμο πακέτο.
 
==== Σηματοδότες/Σήματα/Δείκτες (Αγγλ. Flags)====
Αυτό είναι ένα πεδίο των τριών bitδυαδικων ψηφίων καιπου χρησιμεύει στο να ελέγχει ή να προσδιορίζει τα κομμάτια. Αυτά είναι, (κατάμε σειρά από το περισσότερο προς το λιγότερο σημαντικό), τα εξής:
* bitδυαδικό ψηφίο 0: Δεσμευμένο, πρέπει να είναι 0
* bitδυαδικό ψηφίο 1: ΑπαγόρευσηςΑπαγόρευση διάσπασης του αυτοδύναμου πακέτου (DF=Αγγλ. Don’t Fragment (DF))
* bitδυαδικό ψηφίο 2: ΈνδειξηςΈνδειξη ύπαρξης περισσότερων κομματιών (MF=Αγγλ. More Fragments (MF))
Εάν ο σηματοδότης DF έχει τεθεί στοτιμή 1 και για την δρομολόγηση του πακέτου είναι απαραίτητη η διάσπασή του, τότε το πακέτο απορρίπτεται. Αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί κατά την αποστολή πακέτων σε σταθμούς εργασίας, οι οποίοι δεν έχουν επαρκείς πόρους για τον χειρισμό της διάσπασης. Επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αυτόματη ανίχνευση της [[Μέγιστης Μονάδας Μεταφοράς κατά Μήκος της Διαδρομής|Μέγιστης Μονάδας Μεταφοράς κατά Μήκος της Διαδρομής (Path MTU Discovery)]] είτε αυτόματα από το [[softwareλογισμικό]] των σταθμών εργασίας, είτε χειροκίνητα με την χρήση διαγνωστικών εργαλείων, όπως τα [[ping]] και [[traceroute]].
ΣεΣτα πακέτα που δεν έχουν διασπαστεί, ο σηματοδότης MF είναιέχει τιμή 0. ΓιαΣτα διασπασμένα πακέτα, όλα τα κομμάτια έχουν τοMF MFμε =τιμή 1, εκτός από το τελευταίο πού έχει τοMF MFμε =τιμή 0. Το τελευταίο κομμάτι έχει μη μηδενικό πεδίο Δείκτη εντοπισμούΕντοπισμού τμήματοςΤμήματος, το οποίο το διακρίνει από ακκομάτιασταμη διασπασμένα πακέτα.
 
==== Δείκτης εντοπισμού τμήματος ====
Ο δείκτης εντοπισμού τμήματος είναιέχει μήκος 13-bit δυαδικων ψηφίων και απαριθμεί σε οκτάδες [[Byte]]. Προσδιορίζει την θέση ενός συγκεκριμένου κομματιού, από την αρχή του αρχικού ακκομάτιαστουμη διασπασμένου αυτοδύναμου πακέτου. Το πρώτο κομμάτι έχει δείκτη εντοπισμού τμήματος 0. Αυτό επιτρέπει έναν μέγιστο αριθμό θέσεων (213 – 1) × 8 = 65,528 bytes, το οποίο και ξεπερνά το μέγιστο μήκος του IP πακέτου, που είναι 65535 bytes, εάν συμπεριλάβουμε και το μήκος της επικεφαλίδας (65,528 + 20 = 65,548 bytes).
 
==== Χρόνος Ζωής ====
Το πεδίο αυτό οριοθετεί το χρόνο ζωής του αυτοδύναμου πακέτου. Έχει μήκος 8 bitδυαδικων ψηφίων και χρησιμεύει στογια την να καταστρέφονταικαταστροφή των αυτοδύναμααυτοδύναμων πακέταπακέτων που για διάφορους λόγους περιφέρονται άσκοπα στο InternetΔιαδίκτυο. Δίνεται σε δευτερόλεπτα, αλλά χρόνοι μικρότεροι από 1s1 δλ. στρογγυλεύονται στο 1 sδλ.. Στην πράξη, έχειλειτουργεί καταντήσειως μετρητήςκαταμετρητής αναπηδήσεωναναμεταδόσεων: Ότανόταν ένα αυτοδύναμο πακέτο φτάσει σε έναν [[δρομολογητή]], ο δρομολογητής μειώνει το πεδίο TTL κατά 1. Όταν μηδενιστεί, ο δρομολογητής απορρίπτει το πακέτο και στέλνει ένα μήνυμα τέλους χρόνου του [[πρωτοκόλλου μηνυμάτων ελέγχου του Internet]]([[ICMP Time Exceeded]]) μήνυμα στον αποστολέα.
Το πρόγραμμα [[traceroute]] χρησιμοποιεί το μήνυμα τέλους χρόνου του ICMP. για να εκτυπώσει τους δρομολογητές που χρησιμοποιούνται από τα πακέτα στη διαδρομή τους από την πηγή στον προορισμό.
 
==== Αριθμός πρωτοκόλλου ====
Το πεδίο αυτό προσδιορίζει την έκδοση του πρωτοκόλλου IP που χρησιμοποιείται από το αυτοδύναμο πακέτο. Η [[Internet Assigned Numbers Authority]] διατηρεί έναν [[κατάλογο αριθμών πρωτοκόλλου IP]], ο οποίος αρχικά είχε καθοριστεί στο RFC 790.
 
==== Άθροισμα ελέγχου επικεφαλίδας ====
Το 16-bits άθροισμα ελέγχου της επικεφαλίδας, που έχει μήκος 16 δυαδικων ψηφίων, χρησιμοποιείται για τον έλεγχο σφαλμάτων της επικεφαλίδας. Μόλις ένα πακέτο φτάσει σε έναν δρομολογητή, ο δρομολογητής υπολογίζει το άθροισμα ελέγχου της επικεφαλίδας και το συγκρίνει με το πεδίο αθροίσματος ελέγχου της επικεφαλίδας. Εάν δεν ταιριάζουνείναι ίσα, τότε ο δρομολογητής απορρίπτει το πακέτο. Σφάλματα στο πεδίο δεδομένων πρέπει να διαχειριστούνδιαχειρίζονται από το ενθυλακωμένο πρωτόκολλο. ΚαιΤόσο το [[UDP]] όσο και το [[TCP]] έχουν πεδία αθροισμάτων ελέγχου.
Όταν ένα πακέτο φτάσει σε έναν δρομολογητή, ο δρομολογητής μειώνει το πεδίο χρόνου ζωής (TTL). Συνεπώς ο δρομολογητής πρέπει να υπολογίσει το νέο άθροισμα ελέγχου. Η RFC 1071 καθορίζει τον τρόπο υπολογισμού του αθροίσματος:
: Το πεδίο αθροίσματος ελέγχου είναι το 16 bitδυαδικά ψηφία συμπλήρωμα ως προς ένα, του αθροίσματος των συμπληρωμάτων ως προς 1 των λέξεων μήκους 16 bitδυαδικων λέξεωνψηφίων της επικεφαλίδας. Για τον υπολογισμό του αθροίσματος, το πεδίο άθροισμα ελέγχου επικεφαλίδας θεωρείται 0.
 
Ας θεωρήσουμε για παράδειγμα την Δεκαεξαδική Επικεφαλίδα: 4500003044224000800600008c7c19acae241e2b (20 bytes IP Επικεφαλίδα):
 
==== Διεύθυνση πηγής====
Αυτό το πεδίο είναι η IPv4 διεύθυνση IPv4 του αποστολέα του πακέτου. Η διεύθυνση αυτή μπορεί να αλλάξει κατά την διέλευση από μία συσκευή [[μετάφρασης διεύθυνσης δικτύου (ΝΑΤ)]]
 
==== Διεύθυνση προορισμού ====
Αυτό το πεδίο είναι η IPv4 διεύθυνση IPv4 του παραλήπτη του πακέτου. Η διεύθυνση αυτή μπορεί να αλλάξει κατά την διέλευση από μία συσκευή [[μετάφρασης διεύθυνσης δικτύου (ΝΑΤ)]]
 
==== IP Επιλογές ====
Το πεδίο IP Επιλογές δεν χρησιμοποιείται συχνά.
 
==== Διάσπαση και επανασύνδεση ====
Το IPπρωτόκολλο καθιστά δυνατό το να επικοινωνεί το ένα δίκτυο με το άλλο. Ο σχεδιασμός προβλέπει την συνύπαρξη δικτύων διαφόρων τύπων. Το πρωτόκκολοπρωτόκολλο είναι ανεξάρτητο από την φύση της υποκείμενης τεχνολογίας μετάδοσης του [[Επίπεδο ζεύξης δεδομένων|επιπέδου σύνδεσης]]. Τα δίκτυα με διαφορετικόδιαφορετική υλικόφυσική υποδομή συνήθως διαφέρουν όχι μόνο στην μέγιστη ταχύτητα μετάδοσης, αλλά επίσης και στη [[μέγιστη μονάδα μετάδοσης]] (MTU). Όταν ένα δίκτυο θέλει να στείλει αυτοδύναμα πακέτα σε δίκτυα με μικρότερο MTU, μπορεί να κομματιάσειδιασπάσει το αυτοδύναμο πακέτο. Στο IPv4 αυτή η λειτουργία είναι τοποθετημένη στο [[επίπεδο internet]] και εκτελείται στο IPv4 από τους δρομολογητές.
Αντίθετα το IPv6, η επόμενη γενιά του πρωτοκόλλουΠρωτοκόλλου InternetΔιαδικτύου, δεν επιτρέπει στους δρομολογητές να κάνουν διάσπαση. Οι σταθμοί εργασίας πρέπει να προσδιορίσουν το MTU της διαδρομής, προτού αποστείλουν τα αυτοδύναμα πακέτα.
 
=== Δεδομένα ===
265

επεξεργασίες